CN111831150A - 触摸传感器面板和光学层叠体 - Google Patents
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Abstract
触摸传感器面板依次具有基底层、触摸传感器层和第1绝缘层。触摸传感器层具有图案导电层。基底层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pc为900g/(m2·24hr)以下。第1绝缘层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pa为900g/(m2·24hr)以下。
Description
技术领域
本发明涉及触摸传感器面板和具备触摸传感器面板的光学层叠体。
背景技术
已知触摸传感器面板被安装于液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置等图像显示装置而使用(例如韩国公开专利第10-2015-0060536号公报等)。在安装有触摸传感器面板的图像显示装置中,用户可以对在显示画面显示的输入按钮、图标等图像进行操作而输入信息。这样的图像显示装置也被用于智能手机、便携游戏机、音频播放器、平板电脑终端、汽车导航装置等小型便携终端。
发明内容
近年来图像显示装置由于其高通用性而在多种环境下使用。因此,对图像显示装置、安装于图像显示装置的各种部件要求具有例如在高温高湿等严苛环境下的耐久性。
本发明的目的在于提供即便在暴露于高温高湿环境下的情况下也能够抑制驱动不良的产生的触摸传感器面板和具备该触摸传感器面板的光学层叠体。
本发明提供以下的触摸传感器面板和光学层叠体。
〔1〕一种触摸传感器面板,依次具有基底层、触摸传感器层和第1绝缘层,
上述触摸传感器层具有图案导电层,
上述基底层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pc为900g/(m2·24hr)以下,
上述第1绝缘层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pa为900g/(m2·24hr)以下。
〔2〕根据〔1〕所述的触摸传感器面板,其中,将上述基底层的厚度设为Dc[μm]、将上述基底层的韧度设为Tc[mJ/mm3]、将上述第1绝缘层的厚度设为Da[μm]时,满足下述式(1)的关系,
Tc/(Dc+Da)>0.03 (1)。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的触摸传感器面板,其中,上述图案导电层从上述基底层侧依次具有第1导电层和第2导电层,
上述触摸传感器层在上述第1导电层与上述第2导电层之间进一步具有第2绝缘层。
〔4〕根据〔1〕~〔3〕中任一项所述的触摸传感器面板,其中,上述基底层从上述触摸传感器层侧依次具有支承层、第1贴合层和基材层。
〔5〕根据〔4〕所述的触摸传感器面板,其中,上述支承层具有分离层。
〔6〕根据〔5〕所述的触摸传感器面板,其中,上述支承层在上述分离层的上述触摸传感器层侧进一步具有保护层。
〔7〕根据〔5〕或〔6〕所述的触摸传感器面板,其中,上述支承层进一步具有折射率调整层。
〔8〕一种光学层叠体,具有前面板、圆偏振片和〔1〕~〔7〕中任一项所述的触摸传感器面板。
〔9〕根据〔8〕所述的光学层叠体,依次具有上述前面板、第2贴合层、上述圆偏振片、第3贴合层和上述触摸传感器面板。
本发明的上述内容和其它的目的、特征、方面和优点通过结合附图理解的关于本发明的以下详细的说明而明确。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的触摸传感器面板的一个例子的示意截面图。
图2是示意性地表示本发明的触摸传感器面板的另一个例子的示意截面图。
图3是示意性地表示本发明的触摸传感器面板的另一个例子的简要局部俯视图。
图4是示意性地表示本发明的触摸传感器面板的另一个例子的示意截面图。
图5是示意性地表示本发明的触摸传感器面板的另一个例子的示意截面图。
图6是示意性地表示本发明的光学层叠体的一个例子的示意截面图。
图7是示意性地表示本发明的光学层叠体的另一个例子的示意截面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限定于以下的实施方式。在以下的全部附图中,为了容易理解各构成要素而适当地调整了比例尺来表示,附图所示的各构成要素的比例尺与实际的构成要素的比例尺未必一致。
<触摸传感器面板>
图1是示意性地表示本实施方式的触摸传感器面板(以下有时称为“TS面板”)1的一个例子的示意截面图。TS面板1只要为能够检测所触摸的位置的传感器,检测方式就没有限定,可例示电阻膜方式、静电电容耦合方式等的TS面板。
图1所示的TS面板1依次具有基底层30、触摸传感器层(以下有时称为“TS层”)20和第1绝缘层11。如图1所示,基底层30从TS层20侧依次具有支承层21、第1贴合层35和基材层31。在基底层30上,例如如图1所示,可以在基底层30的表面上直接设置TS层20的图案导电层26。基材层31和第1贴合层35通常以直接相接的方式设置。第1贴合层35和支承层21通常以直接相接的方式设置。
TS层20至少包含成为TS面板1的电极、配线的导电层,该导电层为形成为图案状的图案导电层。在图1所示的TS面板1中,TS层20为图案导电层26。如后述的图2所示,TS面板在其层叠方向具有2层以上的导电层时,TS层20包含全部这些导电层,还包含存在于在层叠方向分开配置的导电层之间的绝缘层、将这些导电层之间电连接的通孔部。对于导电层中所含的各个导电部分(在与层叠方向正交的方向(以下有时称为“面方向”)分开的导电部分)之间的空间内的绝缘层中以无法区别与存在于在层叠方向分开配置的导电层之间的绝缘层的边界的方式一体设置的部分,包含于TS层20中。另一方面,对于在面方向分开的导电部分之间的空间内的绝缘层中以无法区别与基底层30或第1绝缘层11的边界的方式一体设置的部分,包含于基底层30或第1绝缘层11中。
第1绝缘层11通常以至少被覆TS层20的与基底层30侧相反一侧的表面的方式设置。第1绝缘层11可以被覆沿着TS层20的层叠方向的面即侧面。第1绝缘层11的与TS层20(图1中为图案导电层26)侧相反一侧的表面可以不具有追随图案导电层26的凹凸形状的形状而平坦地形成。第1绝缘层11例如如图1所示,也可以设置于在图案导电层26的面方向分开的导电部分之间的空间内。如此,对于设置于上述空间内的绝缘层中以无法区别与被覆图案导电层26的与基底层30侧相反一侧的表面的第1绝缘层11的边界的方式一体设置的部分,包含于第1绝缘层11中。另一方面,对于设置于在图案导电层26的面方向分开的导电部分之间的空间内的绝缘层中可与被覆图案导电层26的与基底层30侧相反一侧的表面的第1绝缘层11的边界相区别而没有一体设置的部分,不包含在第1绝缘层11中。如上所述,导电层在层叠方向具有相互分开配置的多个层时(例如,后述的图2所示的TS面板的情况),第1绝缘层11是以至少被覆TS层20的与基底层30侧相反一侧的表面的方式设置的层,更详细而言,是以至少被覆位于离基底层30最远的位置的导电层的与基底层30侧相反一侧的表面的方式设置的层。
基底层30在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pc为900g/(m2·24hr)以下,第1绝缘层11在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pa为900g/(m2·24hr)以下。上述透湿度Pc和Pa可以通过实施例中记载的方法进行测定。
基底层30的透湿度Pc优选为500g/(m2·24hr)以下,更优选为300g/(m2·24hr)以下,进一步优选为200g/(m2·24hr)以下,也可以为100g/(m2·24hr)以下,还可以为50g/(m2·24hr)以下。基底层30的透湿度Pc可以超过0g/(m2·24hr)。
第1绝缘层11的透湿度Pa优选为800g/(m2·24hr)以下,更优选为700g/(m2·24hr)以下,进一步优选为600g/(m2·24hr)以下,也可以为500g/(m2·24hr)以下。第1绝缘层11的透湿度Pa可以为100g/(m2·24hr)以上。
TS层20所具备的图案导电层26通常多由含有金属单质、金属氧化物等的材料形成,容易受到水分的影响。本实施方式的TS面板1由于基底层30的透湿度Pc和第1绝缘层11的透湿度Pa在上述的范围内,因此,在TS面板1暴露于高温高湿环境下的情况下,能够减少图案导电层26受到的水分影响。由此,能够抑制无法准确地识别触摸位置等驱动不良的产生。
TS面板1的图案导电层26通常以不易被视认的方式形成。如果TS面板1含有水分,则折射率发生变化,有时图案导电层26被视认。本实施方式的TS面板1的基底层30的透湿度Pc和第1绝缘层11的透湿度Pa在上述的范围内。因此,在TS面板1暴露于高温高湿环境下的情况下,能够抑制上述的驱动不良的产生,此外,能够减少侵入TS面板1的水分而抑制折射率变化。由此,能够抑制图案导电层26被视认等视认性的下降。
基底层30的透湿度Pc与第1绝缘层11的透湿度Pa的合计Pc+Pa优选为900g/(m2·24hr)以下,更优选为800g/(m2·24hr)以下,进一步优选为650g/(m2·24hr)以下。上述合计Pc+Pa的值越小,越容易抑制上述驱动不良的产生,越容易抑制视认性的下降。基底层30的透湿度Pc与第1绝缘层11的透湿度Pa的合计Pc+Pa可以为100g/(m2·24hr)以上。
对于TS面板1,将基底层30的厚度设为Dc[μm]、将基底层30的韧度设为Tc[mJ/mm3]、将第1绝缘层11的厚度设为Da[μm]时,优选满足下述式(1)的关系,
Tc/(Dc+Da)>0.03(1)。
上述韧度可以通过实施例中记载的方法进行测定。
第1绝缘层11的厚度Da是指第1绝缘层11的最大厚度。因此,在图案导电层26的面方向分开的导电部分之间的空间也设置有第1绝缘层11时,如图1所示,厚度Da是从第1绝缘层11的与基底层30侧相反一侧的表面到位于在面方向分开的导电部分之间的空间内的第1绝缘层11的基底层30侧的表面(图1中为图案导电层26的基底层30侧的表面)的距离。
基底层30的厚度Dc是指基底层30的最大厚度。因此,基底层30由基材层31、第1贴合层35和支承层21构成,在沿图案导电层26的面方向分开的导电部分之间的空间内的绝缘层与基底层30的最TS层20侧的层之间存在边界,两者没有一体形成时,如图1所示,厚度Dc是指基材层31、第1贴合层35和支承层21的合计厚度。基底层30的最TS层20侧的层进入在图案导电层26的面方向分开的导电部分之间的空间时,厚度Dc是从基底层30的与TS层20侧相反一侧的表面到位于在面方向分开的导电部分之间的空间的基底层30的第1绝缘层11侧的表面的距离。
上述式(1)的Tc/(Dc+Da)(左边)优选为0.04以上,更优选为0.05以上,进一步优选为0.07以上,可以为0.1以上,也可以为0.12以上,还可以为0.15以上。上述式(1)的Tc/(Dc+Da)(左边)优选为1以下,也可以为0.8以下,还可以为0.5以下。
满足上述式(1)的关系的TS面板1可以具有良好的弯曲性。TS面板1有时被安装于图像显示装置而使用,但通过TS面板1具有弯曲性,能够应用于可以弯折、卷绕等的图像显示装置(柔性显示器)。
基底层30的厚度Dc例如可以为2μm以上,也可以为10μm以上,还可以为20μm以上,通常为50μm以下,可以为40μm以下,也可以为30μm以下。基底层30的厚度Dc越小,越容易提高TS面板1的弯曲性,基底层30的厚度Dc越大,越能够减小基底层30的透湿度Pc。
基底层30的韧度Tc可以为0.1mJ/mm3以上,也可以为0.5mJ/mm3以上,还可以为1mJ/mm3以上,通常为200mJ/mm3以下,可以为100mJ/mm3以下。基底层30的韧度Tc越大,越容易提高TS面板1的弯曲性。
第1绝缘层11的厚度Da例如可以为0.5μm以上,优选为1μm以上,更优选为1.5μm以上,可以为2μm以上,通常为20μm以下,优选为10μm以下。第1绝缘层11的厚度Da越小,越容易提高TS面板1的弯曲性,第1绝缘层11的厚度Da越大,越能够减小第1绝缘层11的透湿度Pa。
基底层30的厚度Dc与第1绝缘层11的厚度Da之和优选为10μm以上,更优选为15μm以上,可以为20μm以上,通常为100μm以下,可以为80μm以下,也可以为60μm以下,还可以为50μm以下。基底层30的厚度Dc优选大于第1绝缘层11的厚度Da。
(触摸传感器面板的用途)
TS面板1可以安装于液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置而用作带TS面板的图像显示装置。TS面板1的弯曲性优异时,能够应用于可以弯折、卷绕等的柔性显示器。TS面板1被安装于有机EL显示装置时,可以如后述的光学层叠体那样与前面板、圆偏振片层叠而使用。
(触摸传感器面板的变形例)
本实施方式的TS面板可以具有图2~图5所示的结构。图2和图4~图5是示意性地表示本实施方式的TS面板的另一个例子的示意截面图,图3是示意性地表示本实施方式的TS面板的另一个例子的示意局部俯视图。
图2所示的TS面板2依次具有基底层30、TS层20和第1绝缘层11,基底层30具有与图1所示的TS面板1的基底层30相同的层结构。TS面板2的TS层20中所含的图案导电层从基底层30侧依次在层叠方向具有第1导电层27和第2导电层28,第1导电层27直接设置在基底层30上。TS层20在第1导电层27与第2导电层28之间进一步具有第2绝缘层29,在设置于第2绝缘层29的开口具有用于将第1导电层27与第2导电层28电连接的通孔部。第2绝缘层29以至少覆盖第1导电层27的与基底层30相反一侧的表面的方式设置,第2导电层28直接设置于第2绝缘层29的与第1导电层27侧相反一侧的表面。第2绝缘层29可以被覆第1导电层27的沿层叠方向的面即侧面。第1绝缘层11以至少被覆TS层20的第2导电层28的与支承层21侧相反一侧的表面的方式设置。第1绝缘层11可以被覆第2导电层28的沿层叠方向的面即侧面。
在图2所示的TS面板2中,第2绝缘层29也设置于在第1导电层27的面方向分开的导电部分之间的空间。因此,第2绝缘层29也包含存在于在第1导电层27的面方向分开的导电部分之间的空间的绝缘层。另外,在图2所示的TS面板2中,第1绝缘层11也设置于在第2导电层28的面方向分开的导电部分的空间。因此,第1绝缘层11也包含存在于在第2导电层28的面方向分开的导电部分的空间的绝缘层。
第2绝缘层29的与第1导电层27侧相反一侧的表面可以不具有追随第1导电层27的凹凸形状的形状而如图2所示那样平坦地形成。第1绝缘层11的与TS层20侧相反一侧的表面也可以不具有追随第2导电层28的凹凸形状的形状而平坦地形成。
第1导电层27例如为TS层20的触摸电极。第2导电层28例如为桥接配线的一部分,桥接配线在设置于第2绝缘层29的开口具有通孔部,介由该通孔部与形成第1导电层27的触摸电极电连接。TS面板2如图2所示可以具有传感器区域Se和配线区域Tr。传感器区域Se通常是设置于显示区域而配置触摸电极的区域,是作为检知触摸位置的传感器发挥功能的区域。配线区域Tr通常是设置于显示区域的周围的区域,是设置有用于与外部电路、驱动电路连接的连接配线25的区域。在配线区域Tr中,在第1导电层27上设置有连接配线25,第2绝缘层29可以以覆盖连接配线25的方式设置。TS面板2可以具有设置有用于与外部电连接的连接端子的连接区域(未图示)。
图2所示的TS面板2可以具有例如图3所示的局部俯视图这样的结构。第1导电层27例如如图3所示,在图3中,可以包含在倾斜方向交替(倾斜格子状)配置的多边形状的单元图案27a和27b、以及将单元图案27a彼此沿图3中的横向连接的连接部27c。第2导电层28可以包含将单元图案27b彼此沿图3中的纵向连接的连接部28c。单元图案27a和单元图案27b如图3中白色背景(没画斜线的部分)所示留出距离d的间隔而配置,在电气上和空间上均分开。
TS面板2中的第1绝缘层11的厚度Da如上所述是第1绝缘层11的最大厚度。在图2所示的TS面板2中,第1绝缘层11也设置于在第2导电层28的面方向分开的导电部分之间的空间,因此,如图2所示,第1绝缘层11的厚度Da是从第1绝缘层11的与基底层30侧相反一侧的表面到位于在第2导电层28的面方向分开的导电部分之间的空间内的第1绝缘层11的基底层30侧的表面(图2中为第2导电层28的基底层30侧的表面)的距离。基底层30的厚度Dc与图1所示的TS面板1相同。
图4所示的TS面板3示出了在图1所示的TS面板1中支承层21从基材层31侧依次具有分离层22、保护层23和折射率调整层24的情况。图5所示的TS面板4示出了在图2所示的TS面板2中支承层21从基材层31侧依次具有分离层22、保护层23和折射率调整层24的情况。分离层22是用于将形成在玻璃等载体基板上且形成在分离层22上的图案导电层26、第1导电层27、第2绝缘层29、第2导电层28、第1绝缘层11等与分离层22一起从载体基板分离的层。折射率调整层24是用于调整折射率的层。
TS面板3、4举出支承层21具备分离层22、保护层23和折射率调整层24全部的情况为例进行了说明,但并不限定于此。TS面板的支承层21可以具备这些中的任1层,也可以具备2层。支承层21优选至少具备分离层22。
<光学层叠体>
图6是示意性地表示本实施方式的光学层叠体50的一个例子的示意截面图。图7是示意性地表示本实施方式的光学层叠体51的另一个例子的示意截面图。光学层叠体50、51可以具有前面板41、圆偏振片43、上述的TS面板。图6和图7所示的光学层叠体50、51举出具备图1所示的TS面板1的情况为例,但也可以具备图2、图4或图5所示的TS面板2~4中的任一个。
图6所示的光学层叠体50和图7所示的光学层叠体51的TS面板1的层叠位置不同。图6所示的光学层叠体50依次具有前面板41、第2贴合层42、圆偏振片43、第3贴合层44和TS面板1。图7所示的光学层叠体51依次具有前面板41、第2贴合层42、TS面板1、第3贴合层44和圆偏振片43。前面板41可以配置于图像显示装置的最表面。
光学层叠体50、51由于具备基底层30的透湿度Pc和第1绝缘层11的透湿度Pa在上述范围内的TS面板1,因此在光学层叠体50暴露于高温高湿环境下的情况下,能够减少图案导电层26受到的水分影响。由此,能够抑制无法准确地识别触摸位置等驱动不良的产生,能够抑制光学层叠体50、51暴露于高温高湿环境下时因吸收的水分而产生的折射率变化。特别是,如图6所示,在TS面板1的视认侧设置有圆偏振片43的光学层叠体50由于具有因圆偏振片43的存在而容易识别折射率变化的趋势,因此,可优选使用上述的TS面板1。
光学层叠体50、51例如可以在TS面板1侧层叠光学显示元件并安装于有机EL显示装置等图像显示装置而使用。光学层叠体50、51的弯曲性优异时,能够应用于可弯折、卷绕等的柔性显示器。
以下,对TS面板和光学层叠体的各层进行说明。
(基底层)
基底层30是为了支承TS层20而使用的,如上所述,例如可以包含基材层31、第1贴合层35和支承层21。基底层30的厚度Dc、韧度Tc如上述说明所示,只要考虑强度、操作性等作业性、TS面板的弯曲性等进行设定即可。
(基材层)
基材层31介由第1贴合层35设置于支承层21,是为了对TS层20赋予强度等而设置的。基材层31在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度优选为900g/(m2·24hr)以下,更优选为500g/(m2·24hr)以下,进一步优选为300g/(m2·24hr)以下,更进一步优选为200g/(m2·24hr)以下,也可以为100g/(m2·24hr)以下,还可以为50g/(m2·24hr)以下。基材层31的上述透湿度可以超过0g/(m2·24hr)。形成基材层31的材料优选为满足上述的透湿度的材料,将TS面板应用于柔性显示器时,特别优选为由树脂材料形成的膜。
作为树脂材料,可举出聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂;降冰片烯系聚合物等环状聚烯烃系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸系树脂;三乙酰纤维素、二乙酰纤维素和乙酸丙酸纤维素等纤维素酯系树脂;聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯等乙烯醇系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚苯乙烯系树脂;聚芳酯系树脂;聚砜系树脂;聚醚砜系树脂;聚酰胺系树脂;聚酰亚胺系树脂;聚醚酮系树脂;聚苯硫醚系树脂;聚苯醚系树脂和它们的混合物等。这些树脂中,优选使用环状聚烯烃系树脂和(甲基)丙烯酸系树脂中的任一种或者它们的混合物。应予说明,上述“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少1种”。“(甲基)丙烯酸酯”等的表述也同样。
基材层31为由树脂材料形成的膜时,可以在基材层31中添加任意的添加剂。作为添加剂,例如可举出紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、脱模剂、防着色剂、阻燃剂、成核剂、防静电剂、颜料和着色剂等。
基材层31可以为混合1种或2种以上的树脂材料的单层,也可以具有2个以上的层直接相接的多层结构。具有多层结构时,形成各层的树脂可以彼此相同,也可以不同。
(支承层)
支承层21是用于支承TS层20(图案导电层(第1导电层和第2导电层)、第2绝缘层)、第1绝缘层11的层。支承层21可以包含分离层22、保护层23、折射率调整层24、用于提高层间的密合性的底涂层、树脂膜等。支承层21优选至少包含分离层22。支承层21通常不具有贴合层。
支承层21的厚度没有特别限定,通常为0.1μm以上,可以为1μm以上,也可以为5μm以上,通常为20μm以下,优选为10μm以下。
(分离层)
分离层22是在制造TS层20和第1绝缘层11的工序中使用的层,是为了从玻璃等载体基板上剥离而使用的层。在制造TS层20和第1绝缘层11的工序中,在载体基板上形成分离层22,在该分离层22上形成图案导电层(第1导电层和第2导电层)、第1绝缘层11。分离层22是为了将分离层22,图案导电层(第1导电层和第2导电层)和第1绝缘层11从载体基板剥离分离而使用的。分离层22可以作为被覆TS层20中的图案导电层26、第1导电层27进行保护的层使用,可以具有使图案导电层26、第1导电层27电绝缘的功能。
分离层22只要由相对于载体基板可剥离的材料形成即可,可以为无机物层或者有机物层。作为形成无机物层的材料,例如可举出硅氧化物。作为形成有机物层的材料,可举出树脂材料。作为树脂材料,例如可举出聚酰亚胺系树脂、环氧系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺酸系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚降冰片烯系树脂、苯基马来酰亚胺共聚物系树脂、聚偶氮苯系树脂、聚亚苯基邻苯二甲酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸酯系树脂、肉桂酸酯系树脂、香豆素系树脂、苯并吡咯酮系树脂、查耳酮系树脂、芳香族乙炔系树脂以及它们的混合物等。
分离层22的厚度没有特别限定,可以为0.01μm以上,也可以为0.05μm以上,可以为1μm以下,也可以为0.5μm以下。
分离层22根据其材料,可以通过涂布法、溅射法、蒸镀法等形成在载体基板上。
(保护层)
保护层23可以设置于分离层22的第1绝缘层11侧,优选以与分离层22直接相接的方式设置。可以对保护层23进行图案化。保护层23可以与分离层22一起作为被覆图案导电层26、第1导电层27进行保护的层使用。保护层23可以具有使图案导电层26、第1导电层27电绝缘的功能。
保护层23可以包含有机绝缘层和无机绝缘层中的至少一者,这些层可以通过旋涂法、溅射法、蒸镀法等形成。可以根据需要对由这些方法形成的保护层23进行图案化处理。
保护层23为有机绝缘层时,可以使用树脂材料形成有机绝缘层。作为树脂材料,例如可以使用由含有多元醇和三聚氰胺固化剂的固化性组合物形成的材料。作为多元醇,可举出聚乙二醇衍生物、聚酯二醇衍生物、聚己内酯二醇衍生物等。作为三聚氰胺固化剂,可举出甲氧基甲基三聚氰胺衍生物、甲基三聚氰胺衍生物、丁基三聚氰胺衍生物、异丁氧基三聚氰胺衍生物、丁氧基三聚氰胺衍生物等。
保护层23可以为有机·无机混合固化性组合物的固化物的层。此时,可以使用在形成上述的有机绝缘层的材料中混合作为无机物的二氧化硅系的纳米粒子、有机硅系的纳米粒子、玻璃纳米纤维等而得的材料。
保护层23的厚度没有特别限定,可以为0.1μm以上,也可以为0.5μm以上,可以为10μm以下,也可以为5μm以下。
保护层23根据其材料,可以通过涂布法、溅射法、蒸镀法等形成在分离层22上。
(折射率调整层)
折射率调整层24是用于调整TS面板的折射率的层,能够对TS面板赋予规定的折射率。
用于形成折射率调整层24的材料没有特别限定,可以为树脂材料、含有颜料的树脂材料、金属化合物。作为树脂材料,没有特别限定,可以使用热固化性树脂、活性能量线固化性树脂等公知的材料,例如可举出(甲基)丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚氨酯系树脂等。作为用于添加到树脂材料中而调整折射率的颜料,例如可举出氧化硅、氧化铝、氧化锑、氧化锡、氧化钛、氧化锆、氧化钽等。颜料的平均粒径优选为0.1μm以下。作为金属化合物,例如可举出氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化锌、氧化锡、氧化硅、氧化铌、氧化铟、氮氧化钛、氮化钛、氮氧化硅、氮化硅等金属氧化物或金属氮化物等。
折射率调整层24的厚度没有特别限定,可以为0.1μm以上,也可以为1μm以上,还可以为5μm以上,另外,可以为20μm以下,也可以为10μm以下。
折射率调整层24根据其材料,可以通过涂布法、溅射法、蒸镀法等形成在分离层22上,在存在保护层23的情况下,可以形成在保护层23上
(树脂膜)
作为能够在支承层中使用的树脂膜,可以使用与设置于直线偏振层的单面或两面的保护层的材料、形成前面板的树脂膜的材料相同的材料。具体而言,优选聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、环状聚烯烃系树脂。树脂膜的厚度优选较薄,可以为15μm以下。
(第1贴合层)
第1贴合层35是用于将基材层31与支承层21贴合的层。第1贴合层35通常以与基材层31和支承层21直接相接的方式设置。第1贴合层35是使用粘接剂组合物形成的粘接剂层或使用粘合剂组合物形成的粘合剂层。第1贴合层35优选为粘接剂层。第1贴合层35优选由低透湿性的材料形成。
第1贴合层35为粘接剂层时,作为用于形成粘接剂层的粘接剂组合物,没有特别限定,例如可举出水系粘接剂、活性能量线固化型粘接剂等。
作为水系粘接剂,例如可举出聚乙烯醇系树脂水溶液、水系二液型氨基甲酸酯系乳液粘接剂等。作为活性能量线固化型粘接剂,是通过照射紫外线等活性能量线进行固化的粘接剂,例如可举出含有聚合性化合物和光聚合性引发剂的粘接剂、含有光反应性树脂的粘接剂、含有粘结剂树脂和光反应性交联剂的粘接剂等。作为上述聚合性化合物,可举出光固化性环氧系单体、光固化性(甲基)丙烯酸系单体、光固化性氨基甲酸酯系单体等光聚合性单体,来自这些单体的低聚物等。作为上述光聚合引发剂,可举出含有照射紫外线等活性能量线而产生中性自由基、阴离子自由基、阳离子自由基之类的活性种的物质的光聚合引发剂。
第1贴合层35为粘合剂层时,作为用于形成粘合剂层的粘合剂组合物,没有特别限定,例如只要为含有(甲基)丙烯酸系聚合物、氨基甲酸酯系聚合物、聚酯系聚合物、有机硅系聚合物、聚乙烯基醚系聚合物、橡胶系聚合物等聚合物作为主成分的粘合剂组合物即可。本说明书中,主成分是指含有粘合剂组合物的全部固体成分中的50质量%以上的成分。粘合剂组合物可以为活性能量线固化型、热固化型。
作为(甲基)丙烯酸系聚合物,可优选使用以(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯这样的(甲基)丙烯酸酯中的1种或2种以上为单体的聚合物或共聚物。基础聚合物优选使极性单体共聚。作为极性单体,例如可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯这样的具有羧基、羟基、酰胺基、氨基、环氧基等的单体。
活性能量线固化型粘合剂组合物是指具有受到紫外线、电子束这样的活性能量线的照射而固化的性质,且具有在照射活性能量线前也具有粘合性而能够与膜等被覆体密合,能够通过照射活性能量线而固化,从而调整密合力的性质的粘合剂组合物。活性能量线固化型粘合剂组合物优选为紫外线固化型。活性能量线固化型粘合剂组合物除基础聚合物、交联剂以外,还进一步含有活性能量线聚合性化合物。有时也进一步根据需要含有光聚合引发剂、光敏剂等。
粘合剂组合物除聚合物以外,还可以含有溶剂;粘合赋予剂、软化剂、填充剂(金属粉、其它无机粉末等)、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、着色剂、消泡剂、防腐蚀剂、光聚合引发剂等添加剂。使用活性能量线固化型粘合剂组合物时,可以通过对形成的粘合剂层照射活性能量线而制成具有期望的固化度的固化物。
粘合剂层可以通过将上述粘合剂组合物的有机溶剂稀释液涂布在基材上并干燥而形成。
第1贴合层35的厚度没有特别限定,第1贴合层35为粘接剂层时,优选为0.1μm以上,可以为0.5μm以上,另外,优选为10μm以下,可以为5μm以下。第1贴合层35优选为粘接剂层。
第1贴合层35为粘合剂层时,第1贴合层35的厚度优选为2μm以上,可以为15μm以上,也可以为20μm以上,还可以为25μm以上,通常为200μm以下,可以为100μm以下,也可以为50μm以下。
(第1绝缘层)
第1绝缘层11具有设置于TS层20的图案导电层26侧、第2导电层28侧而使图案导电层26、第2导电层28电绝缘的功能。如上所述,第1绝缘层11在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pa为900g/(m2·24hr)以下。
图案导电层26为单层结构或相互直接相接的多层结构时,第1绝缘层11可以以被覆图案导电层26的与支承层21相反一侧的表面且填埋在图案导电层26的面方向分开的设置成图案状的导电层之间的空间的方式设置。图案导电层由第1导电层27和第2导电层28那样在层叠方向相互分开配置的多个导电层构成时,第1绝缘层11以被覆位于离支承层21最远的位置的导电层(例如第2导电层28)的与支承层21侧相反一侧的表面的方式设置。
用于形成第1绝缘层11的材料只要为能够将图案导电层26、第2导电层28电绝缘的材料就没有特别限定,可以使用无机绝缘物质、有机绝缘物质。作为无机绝缘物质,例如可举出硅氧化物等无机粒子。作为有机绝缘物质,例如可举出(甲基)丙烯酸系树脂、三聚氰胺系树脂等热固化性树脂或活性能量线固化型树脂;聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚有机硅氧烷(POS)等有机硅系树脂;聚酰亚胺系树脂;聚氨酯系树脂;日本特开2016-14877号公报中公开的感光性树脂组合物等。用于形成第1绝缘层11的材料可以将无机绝缘物质和有机绝缘物质混合使用,也可以分别单独使用。将无机绝缘物质和有机绝缘物质混合使用时,第1绝缘层11中的无机粒子的比例优选小于第1绝缘层的总重量的10重量%,更优选小于5重量%,进一步优选小于1重量%。第1绝缘层11可以不含有无机粒子。通过为这样的范围,能够减小反射率。
第1绝缘层11的厚度Da如上述说明所示,只要考虑图案导电层26、第2导电层28的绝缘性、第1绝缘层11的透湿性、TS面板的弯曲性等进行设定即可。
第1绝缘层11根据其材料,可以通过涂布法、溅射法、蒸镀法等形成在图案导电层26、第2导电层28上。
(触摸传感器层)
TS层20如上所述具有图案导电层,图案导电层在层叠方向具有2层以上的导电层时,包含存在于该导电层之间的层(例如第2绝缘层29)。
(图案导电层)
图案导电层(包括为第1导电层和第2导电层的情况)是用于检测在TS面板触摸的位置的电极、配线,通常形成为图案状。图案导电层如图1所示可以为单层结构或多个层相互直接相接的多层结构,但如图2所示也可以具有2个以上的导电层在层叠方向相互分开配置的层叠结构。
图案导电层例如可以是圆形、椭圆形、四边形、六边形等多边形等形状的图案相互独立地在面方向配置的层。图案导电层为上述的单层结构或多层结构时,其厚度可以为0.01μm以上,也可以为0.05μm以上,还可以为0.1μm以上,通常为5μm以下,优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下。
图案导电层在作为TS面板用于光学层叠体、图像显示装置时优选以不被视认的方式形成。形成图案导电层的材料没有特别限定,优选为透明导电性物质,也可以为金属单质的金属材料。
作为用于形成图案导电层的材料,例如可以由从选自铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、铝锌氧化物(AZO)、镓锌氧化物(GZO)、掺氟氧化锡(FTO)、铟锡氧化物-银-铟锡氧化物(ITO-Ag-ITO)、铟锌氧化物-银-铟锌氧化物(IZO-Ag-IZO)、铟锌锡氧化物-银-铟锌锡氧化物(IZTO-Ag-IZTO)和铝锌氧化物-银-铝锌氧化物(AZO-Ag-AZO)中的金属氧化物类;选自金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、钼(Mo)和APC中的金属类;选自金、银、铜和铅中的金属的纳米线;选自碳纳米管(CNT)和石墨烯(graphene)中的碳系物质类;以及选自聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)和聚苯胺(PANI)中的导电性高分子物质类中选择的材料形成。它们可以单独或混合2种以上使用,优选可举出铟锡氧化物。结晶性或非晶性的铟锡氧化物均可使用。
图案导电层根据其材料,可以通过涂布法、溅射法、蒸镀法等形成在支承层21上或第2绝缘层29上。为了形成图案状的导电层,可以使用掩模形成导电层,在形成导电层后,可以利用光刻法将导电层形成为图案状。
如图2所示,图案导电层包含具有设置于支承层21侧的第1导电层27和介由第2绝缘层29设置于第1导电层27上的第2导电层28的层叠结构时,第1导电层27和第2导电层28均可以形成为图案状。第1导电层27和第2导电层28例如可以以使第1导电层27为触摸电极、使第2导电层28为桥接配线的一部分的方式形成为图案状。图案导电层具有第1导电层27和第2导电层28时,可以在位于第1导电层27与第2导电层28之间的第2绝缘层29设置空间,在该空间设置用于将第1导电层27与第2导电层28电连接的通孔部。作为用于形成第1导电层27、第2导电层28和通孔部的材料,可举出用于形成上述的图案导电层的材料。作为将第1导电层27、第2导电层28和通孔部形成为图案状的方法,可举出用于形成上述的图案导电层的方法。
第1导电层27和第2导电层28的厚度可以各自独立地为0.01μm以上,也可以为0.05μm以上,还可以为0.1μm以上,通常为5μm以下,优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下。
(连接配线)
连接配线25(图2)是用于与外部电路、驱动电路连接的配线,通常设置在位于显示区域的周围的第1导电层27上。连接配线25可以为单层结构,也可以为多个层相互直接相接的多层结构。连接配线25的厚度可以为0.01μm以上,也可以为0.05μm以上,还可以为0.1μm以上,通常为5μm以下,优选为1μm以下,更优选为0.5μm以下。
形成连接配线25的材料没有特别限定,可以由在上述图案导电层中说明的透明导电性物质、金属单质、金属合金等金属材料形成。
(第2绝缘层)
第2绝缘层29设置在形成图案导电层的第1导电层27与第2导电层28之间,具有使第1导电层27与第2导电层28电绝缘的功能。第2绝缘层29可以以被覆设置在支承层21上的第1导电层27的与支承层21侧相反一侧的表面且填埋在面方向分开的导电层之间的空间的方式设置。在第2绝缘层29的与支承层21侧相反一侧设置有第2导电层28。通过在第2绝缘层29设置开口并在该开口设置通孔部,能够将第1导电层27与第2导电层28电连接。
作为用于形成第2绝缘层29的材料,可举出作为用于形成第1绝缘层11的材料例示的材料。
第2绝缘层29的厚度例如可以为0.1μm以上,优选为1μm以上,更优选为1.5μm以上,也可以为2μm以上,通常为30μm以下,优选为20μm以下,更优选为10μm以下。第2绝缘层29的厚度是指第2绝缘层29的最大厚度。
(前面板)
前面板41可以作为用于保护图像显示装置的显示元件等的层发挥功能,是能够透射光的板状体,板状体通常优选为玻璃制或树脂制。前面板41也可以为树脂膜与玻璃膜的层叠体。前面板41可以配置于图像显示装置的最表面。前面板41优选为树脂膜或者在树脂膜的至少一面设置硬涂层而进一步提高了硬度的带硬涂层的树脂膜。另外,前面板41也可以具有蓝光截止功能、视场角调整功能等。
作为形成前面板41的树脂膜,只要为能够透射光的树脂膜就没有限定。例如可举出由三乙酰纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙酰纤维素、丁酰纤维素、乙酰丙酰纤维素、聚酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺酰亚胺等高分子形成的膜。这些高分子可以单独或混合2种以上使用。图像显示装置为柔性显示器时,可优选使用由可以以具有优异的挠性且具有高强度和高透明性的方式构成的由聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等高分子形成的树脂膜。
形成前面板41的带硬涂层的树脂膜可以在树脂膜的一面具有硬涂层,也可以在树脂膜的两面具有硬涂层。在树脂膜的两面具有硬涂层时,各硬涂层的组成、厚度可以彼此相同,也可以彼此不同。带硬涂层的树脂膜与不具有硬涂层的树脂膜相比,能够提高硬度、抗划伤性。
带硬涂层的树脂膜的硬涂层例如为紫外线固化型树脂的固化层。作为紫外线固化型树脂,例如可举出单官能(甲基)丙烯酸系树脂、多官能(甲基)丙烯酸系树脂、具有树枝状大分子结构的多官能(甲基)丙烯酸系树脂等(甲基)丙烯酸系树脂;有机硅系树脂;聚酯系树脂;氨基甲酸酯系树脂;酰胺系树脂;环氧系树脂等。为了提高硬度,硬涂层可以含有添加剂。添加剂没有限定,可举出无机系微粒、有机系微粒或它们的混合物。
(圆偏振片)
圆偏振片43可以具备直线偏振层和相位差层。圆偏振片43在图6所示的光学层叠体50中,以直线偏振层成为第2贴合层42侧,相位差层成为第3贴合层44侧的方式配置。即,从视认侧依次配置有直线偏振层和相位差层。圆偏振片43能够将从具有光学层叠体50的图像显示装置的显示元件侧通过光学层叠体50射出的光转换成圆偏振光。另外,圆偏振片43能够抑制外部光的反射光的射出,因此,能够对光学层叠体50赋予作为防反射膜的功能。
(直线偏振层)
直线偏振层具有选择性透射由自然光等非偏振的光线构成的单向的直线偏振光的功能。对于直线偏振层,可举出吸附有二色性色素的拉伸膜;含有聚合性液晶化合物的固化物和二色性色素且二色性色素分散于聚合性液晶化合物的固化物中进行取向的液晶层等。二色性色素是指具有分子的长轴方向的吸光度与短轴方向的吸光度不同的性质的色素。
(使用拉伸膜的直线偏振层)
吸附有色素的拉伸膜通常可经过下述工序制造:将聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用碘等二色性色素将聚乙烯醇系树脂膜染色而使该二色性色素吸附的工序;用硼酸水溶液对吸附有二色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序;以及在用硼酸水溶液处理后进行水洗的工序。可以将得到的膜直接作为直线偏振层使用,也可以作为在其单面或两面形成有保护层的直线偏振片使用。这样得到的直线偏振层的厚度优选为2μm~40μm。
聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外,还可使用乙酸乙烯酯与能够与其共聚的其它单体的共聚物。作为能够与乙酸乙烯酯共聚的其它单体,例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的(甲基)丙烯酰胺类等。
聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如,也可以使用用醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1000~10000左右,优选为1500~5000的范围。
将这样的聚乙烯醇系树脂制膜而成的膜作为直线偏振层的原始膜(原反フィルム)使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可以用公知的方法制膜。聚乙烯醇系原始膜的膜厚例如可以为10μm~150μm左右。
聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可以在利用二色性色素的染色前、与染色同时或在染色后进行。在染色后进行单轴拉伸时,该单轴拉伸可以在硼酸处理前进行,也可以在硼酸处理中进行。另外,也可以以这些多个阶段进行单轴拉伸。在单轴拉伸时,可以在圆周速度不同的辊间进行单轴拉伸,也可以使用热辊进行单轴拉伸。另外,单轴拉伸可以为在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以为在使用溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。
将拉伸膜作为直线偏振层并在其单面或两面具备保护层的直线偏振片的厚度例如可以为1μm~100μm,也可以为5μm以上,还可以为7μm以上,另外,可以为700μm以下,也可以为50μm以下,还可以为20μm以下,还可以为10μm以下。
作为设置于直线偏振层的单面或两面的保护层的材料,没有特别限定,例如可举出环状聚烯烃系树脂,由三乙酰纤维素、二乙酰纤维素这样的树脂构成的乙酸纤维素系树脂,由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的树脂构成的聚酯系树脂,聚碳酸酯系树脂,(甲基)丙烯酸系树脂,聚丙烯系树脂等在本领域公知的树脂。从薄型化的观点考虑,保护层的厚度通常为300μm以下,优选为200μm以下,更优选为100μm以下,另外,通常为5μm以上,优选为20μm以上。保护层可以为膜,膜状的保护层可以具有相位差。保护层为膜时,直线偏振层和保护层可以介由粘合剂层、粘接剂层进行层叠。粘合剂层、粘接剂层可以使用上述的粘合剂组合物、粘接剂组合物形成。
(使用液晶层的直线偏振层)
用于形成液晶层的聚合性液晶化合物是具有聚合性反应基团且显示液晶性的化合物。聚合性反应基团是参与聚合反应的基团,优选为光聚合性反应基团。光聚合性反应基团是指可利用由光聚合引发剂产生的活性自由基、酸等参与聚合反应的基团。作为光聚合性官能团,可举出乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙烷基、氧杂环丁烷基等。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧乙烷基和氧杂环丁烷基,更优选丙烯酰氧基。聚合性液晶化合物的种类没有特别限定,可以使用棒状液晶化合物、圆盘状液晶化合物和它们的混合物。聚合性液晶化合物的液晶性可以为热致液晶,也可以为溶致液晶,作为相有序结构,可以为向列型液晶,也可以为近晶型液晶。
作为在使用液晶层的直线偏振层中使用的二色性色素,优选在300~700nm的范围具有吸收极大波长(λMAX)的二色性色素。作为这样的二色性色素,例如可举出吖啶色素、嗪色素、花青色素、萘色素、偶氮色素和蒽醌色素等,其中优选偶氮色素。作为偶氮色素,可举出单偶氮色素、双偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素和芪偶氮色素等,优选为双偶氮色素和三偶氮色素。二色性色素可以单独使用,也可以组合2种以上,优选组合3种以上。特别是更优选组合3种以上的偶氮化合物。二色性色素的一部分可以具有反应性基团,另外也可以具有液晶性。
使用液晶层的直线偏振层例如可以通过在形成于基材上的取向层上涂布含有聚合性液晶化合物和二色性色素的偏振层形成用组合物并使聚合性液晶化合物聚合而固化来形成。或者,可以在基材上涂布偏振层形成用组合物而形成涂膜,将该涂膜与基材层一起拉伸,从而形成直线偏振层。用于形成直线偏振层的基材可以作为直线偏振层的保护层使用。作为基材,可举出树脂膜,例如可举出使用形成上述的保护层的材料成型的膜。
作为含有聚合性液晶化合物和二色性色素的偏振层形成用组合物和使用该组合物的直线偏振层的制造方法,可例示日本特开2013-37353号公报、日本特开2013-33249号公报、日本特开2017-83843号公报等中记载的方法。偏振层形成用组合物除聚合性液晶化合物和二色性色素以外,还可以进一步含有溶剂、聚合引发剂、交联剂、流平剂、抗氧化剂、增塑剂、敏化剂等添加剂。这些成分可以各自仅使用1种,也可以组合2种以上使用。
偏振层形成用组合物可含有的聚合引发剂是能够引发聚合性液晶化合物的聚合反应的化合物,从能够在更低温的条件下引发聚合反应的观点考虑,优选光聚合性引发剂。具体而言,可举出能够通过光的作用而产生活性自由基或酸的光聚合引发剂,其中,优选通过光的作用而产生自由基的光聚合引发剂。相对于聚合性液晶化合物的总量100重量份,聚合引发剂的含量优选为1质量份~10质量份,更优选为3质量份~8质量份。如果为该范围内,则聚合性基团的反应充分地进行且容易使液晶化合物的取向状态稳定化。
使用液晶层的直线偏振层的厚度没有特别限定,优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下。
使用液晶层的直线偏振层可以在直线偏振层的单面或两面具有外涂层。外涂层可以出于保护直线偏振层等目的设置。外涂层例如可以通过在直线偏振层上涂布用于形成外涂层的材料(组合物)而形成。作为构成外涂层的材料,例如可举出光固化性树脂、水溶性聚合物等,可以使用(甲基)丙烯酸系树脂、聚乙烯醇系树脂。
(相位差层)
相位差层可以为1层,也可以为2层以上,至少包含λ/4层。λ/4层可以为逆波长分散性。可以具有保护相位差层表面的外涂层、支承相位差层的基材膜。相位差层包含λ/4层,也可以进一步包含λ/2层、正C层。相位差层包含λ/2层时,从直线偏振层侧依次层叠λ/2层和λ/4层。相位差层包含正C层时,可以从直线偏振层侧依次层叠λ/4层和正C层,也可以从直线偏振片侧依次层叠正C层和λ/4层。
相位差层可以由作为上述保护层的材料例示的树脂材料形成,也可以由聚合性液晶化合物固化而得的层形成。相位差层可以进一步包含取向膜、基材膜,也以具有用于将λ/4层与λ/2层贴合的贴合层。贴合层为粘合剂层或者粘接剂层,可以使用上述的粘合剂组合物、粘接剂组合物形成。
相位差层整体的厚度没有特别限定,圆偏振片43具有弯曲性时,例如可以为1μm~50μm。
(第2贴合层、第3贴合层)
如图6和图7所示的光学层叠体50、51中说明的那样,第2贴合层42和第3贴合层44可以作为用于将前面板41与圆偏振片43、前面板41与TS面板、圆偏振片43与TS面板中的任一者贴合的层使用。第2贴合层42和第3贴合层44各自独立为使用粘接剂组合物形成的粘接剂层,或者使用粘合剂组合物形成的粘合剂层。第2贴合层42和第3贴合层44均优选为粘合剂层。
用于形成粘接剂层的粘接剂组合物和用于形成粘合剂层的粘合剂组合物可以使用上述的粘接剂组合物、粘合剂组合物形成。
第2贴合层42和第3贴合层44的厚度没有特别限定,第2贴合层42、第3贴合层44为粘接剂层时,各自独立地优选为0.1μm以上,也可以为0.5μm以上,另外优选为10μm以下,也可以为5μm以下。第2贴合层42、第3贴合层44为粘合剂层时,第2贴合层42和第3贴合层44的厚度各自独立地优选为10μm以上,也可以为15μm以上,还可以为20μm以上,还可以为25μm以上,通常为200μm以下,也可以为100μm以下,还可以为50μm以下。
实施例
以下,示出实施例和比较例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限定于这些例子。实施例、比较例中的“份”表示的配合量只要没有特殊说明,则为质量份。
[透湿度的测定]
(1)基底层的透湿度Pc的测定
实施例和比较例中使用的基底层的透湿度Pc的测定通过以下的步骤进行。首先,通过实施例1中记载的步骤在玻璃基板上形成分离层和保护层后,将玻璃基板剥离,将通过该剥离而露出的露出面与各实施例和各比较例中使用的基材层使用各实施例和各比较例中使用的紫外线固化型的粘接剂组合物进行贴合而形成第1贴合层,制作基底层。使用制作的基底层,利用依据JISZ0208(杯式法)的透湿度试验法以测定温度40℃、测定湿度90%RH下、测定时间24小时测定透湿度(水蒸气透过率)。
(2)第1绝缘层的透湿度Pa的测定
实施例和比较例中使用的第1绝缘层的透湿度Pa的测定通过以下的步骤进行。将用于形成第1绝缘层的组合物涂布在厚度为25μm的三乙酰纤维素(TAC)膜上,以干燥后的厚度成为表1所示的Da的厚度的方式形成为膜状,得到测定用膜。使用得到的测定用膜,依照上述(1)的基底层的透湿度Pc的测定中说明的透湿度试验法的步骤测定透湿度。应予说明,由于TAC膜的透湿度与第1绝缘层的透湿度相比足够大,因此,可以将使用测定用样品测定的透湿度视作第1绝缘层的透湿度。将其结果示于表1。
[厚度的测定]
基底层的厚度Dc和第1绝缘层的厚度Da的测定是使用透射式电子显微镜(SU8010,株式会社堀場制作所)观察切割后的层叠体的截面,由得到的观察图像测定各层的厚度。在实施例和比较例中,第1绝缘层的厚度Da(第1绝缘层的最大厚度)为图2中以Da表示的部分的厚度。将测定的厚度的值示于表1。
[韧度的测定]
为了测定基底层的韧度Tc,通过上述[透湿度的测定]的(1)基底层的透湿度Pc的测定中说明的步骤制作基底层。依据JISK7161如下测定制作的基底层的韧度Tc。使用超级切割机从基底层切下长边110mm×短边10mm的长方形的小片。接下来,用拉伸试验机〔株式会社岛津制作所制Autograph AG-Xplus试验机〕的上下夹具以夹具的间隔成为5cm的方式夹持上述小片的长边方向两端,在温度23℃、相对湿度55%的环境下,以拉伸速度4mm/分钟在小片的长边方向进行拉伸。韧度以从初期到破裂之间的应力-应变曲线的积分值的形式算出。将其结果示于表1。
[驱动试验]
将实施例和比较例中得到的光学层叠体在温度85℃、湿度85%RH的高温高湿环境下保管24小时。其后,在温度25℃、湿度45%RH的常温环境下载置30分钟后,进行TS面板的驱动试验。驱动试验将TS面板和触摸传感器检查机连接并利用触摸传感器检查机检查触摸传感器功能。在TS层中的各节点测定静电电容,将它们进行平均而算出平均值。如果各节点中的检测值全部是判定触摸传感器功能正常的值的平均值的±15%以内,则评价为A。各节点的检测值即使一处超过平均值+15%时,则视作短路(short),即使一处小于平均值-15%时,则视作开路(open),评价为B。
[视认性试验]
将各实施例和比较例中得到的TS面板的第1绝缘层侧与圆偏振片的正C层侧介由粘合剂层(8146-1,3M公司制,厚度25μm)贴合而得到视认性试验用层叠体,将该视认性试验用层叠体在温度60℃、湿度90%RH的环境下保管24小时。其后,将视认性试验用层叠体在温度25℃、湿度45%RH的常温环境下载置2小时后,进行视认性试验。视认性试验如下进行:在暗室中,以在LED背光灯侧配置TS面板的方式在LED背光灯(DSN-1200,UP公司制,照度3000Lux)上载置视认性试验用层叠体,用肉眼从圆偏振片侧观察视认性试验用层叠体。将未视认到图案导电层的情况评价为A,将视认到图案导电层的情况评价为B。将其结果示于表1。
[弯曲性试验]
在各实施例和比较例中得到的光学层叠体的TS面板侧介由粘合剂层(8146-1,3M公司制,厚度25μm)贴合设想了有机EL面板的面板复制(模写)层叠体,得到弯曲性试验用层叠体。面板复制层叠体是将厚度38μm的聚酰亚胺系树脂膜PI1与厚度50μm的聚酰亚胺系树脂膜PI2介由粘合剂层(8146-1,3M公司制,厚度25μm)层叠而成的,在聚酰亚胺系树脂膜PI1侧贴合光学层叠体的TS面板。
使用上述得到的弯曲性试验用层叠体,在温度25℃下,通过以下所示的步骤进行弯曲性试验。将各实施例和比较例中得到的弯曲性试验用层叠体以平坦的状态(未弯曲的状态)设置于弯曲试验机(DLDMLH,YuasaFolding公司制),进行以前面板侧成为内侧进行弯曲时的弯曲半径成为2.5mm的方式使弯曲性试验用层叠体弯曲后,恢复到原来的平坦状态的弯曲操作。将进行1次该弯曲操作时数作弯曲次数1次,反复进行该弯曲操作。确认通过弯曲操作而弯曲的区域中产生裂纹、粘合剂层的浮起时的弯曲次数作为极限弯曲次数。将通过弯曲操作而弯曲的区域中的裂纹、粘合剂层的浮起的产生
即使在弯曲次数达到20万次时也没有发现的情况设为A,
在弯曲次数为10万次以上且小于20万次时发现的情况设为B,
在弯曲次数为5万次以上且小于10万次时发现的情况设为C,
进行弯曲性试验的评价。
〔实施例1〕
(1)TS面板的制作
通过以下的步骤准备具有图5所示的结构的TS面板。在作为载体基板的玻璃基板上依次形成分离层和保护层作为支承层,在保护层上形成图3所示的图案状的单元图案27a、27b(第1导电层)。分离层是使用丙烯酸系树脂组合物并通过狭缝模具涂布法形成的层,厚度为0.5μm。保护层是使用丙烯酸系树脂组合物并通过狭缝模具涂布法形成的层,厚度为3μm。第1导电层使用铟锡氧化物(ITO)通过溅射在整个面形成膜后,通过光刻法进行蚀刻而形成为图案状。第1导电层的厚度为0.1μm。第1导电层的单位单元(単位セル)的大小如图3所示,使图3中的横向的长度Lw为4.2mm,使纵向的长度Ll为4.3mm。另外,与单元图案27a、27b之间的距离d(图3)为10μm。在第1导电层上的成为配线区域的区域,使用APC(银钯铜合金)通过溅射在整个面形成膜后,通过光刻法进行蚀刻而形成为图案状。进一步形成厚度0.2μm的连接配线。
接下来,以覆盖第1导电层和连接配线的表面且填埋形成为图案状的在面方向分开的导电层之间的空间的方式形成第2绝缘层。第2绝缘层是通过使用日本特开2016-14877号公报的实施例3中记载的感光性树脂组合物,涂布该组合物并进行固化、图案化等而形成的。第2绝缘层以与支承层相反一侧的表面不追随第1导电层的凹凸而成为平坦的方式形成,以从支承层的第1导电层侧的表面的位置(折射率调整层的第1导电层侧的表面的位置)起,第2绝缘层的厚度成为2μm的方式形成。
接着,通过光刻法在第2绝缘层形成开口后,在该开口形成通孔部,并且在第2绝缘层上形成图3所示的图案状的连接部28c(第2导电层)。连接部28c以通过设置于第2绝缘层的开口的通孔部并与单元图案27b(第1导电层)电连接的方式形成。通孔部和连接部28c使用铟锡氧化物(ITO)通过溅射在整个面形成膜后,通过光刻法进行蚀刻而形成为图案状。连接部28c在第2绝缘层上的厚度为0.12μm。连接部28c的大小如图3所示,使图3中的横向的长度Lcw为50μm,使纵向的长度Lcl为380μm。
接下来,以覆盖连接部28c(第2导电层)的表面且填埋形成为图案状的在面方向分开的导电层之间的空间的方式形成第1绝缘层。第1绝缘层是通过使用日本特开2016-14877号公报的实施例3中记载的感光性树脂组合物,涂布该组合物并进行固化等而形成的。第1绝缘层以与支承层相反一侧的表面不追随连接部28c(第2导电层)的凹凸而成为平坦的方式形成,厚度Da形成为2μm。
从得到的层叠体剥离玻璃基板,使用紫外线固化型的粘合剂组合物将剥离面与作为基材层的环状烯烃(COP)系膜(厚度23μm)(ZF-14,日本Zeon公司制)贴合而形成第1贴合层,得到具有图5所示的结构的TS面板。得到的TS面板为纵165mm×横105mm。
(2)光学层叠体的制作
(前面板的准备)
作为前面板,准备在树脂膜的两面形成有硬涂层的厚度50μm的带硬涂层的树脂膜。树脂膜为厚度30μm的聚酰胺酰亚胺(PAI)系树脂膜,硬涂层是厚度分别为10μm,是由含有在末端具有多官能丙烯酸基的树枝状大分子化合物的组合物形成的层。
(圆偏振片的准备)
在三乙酰纤维素(TAC)膜(KC2UA,柯尼卡美能达株式会社制,厚度25μm)上形成光取向膜后,将含有二色性色素和聚合性液晶化合物的组合物涂布在光取向膜上,使其取向、固化而得到厚度2.5μm的直线偏振层。通过棒涂法将外涂层形成用组合物(将水100份、聚乙烯醇树脂粉末(KL318,KURARAY株式会社制,平均聚合度18000)3份、作为交联剂的聚酰胺环氧树脂(SR650(30),Sumika Chemtex株式会社制)1.5份混合而得的组合物)以干燥后的厚度成为1.0μm的方式涂布在该直线偏振层上而形成外涂层。由此,得到具有TAC膜/光取向膜/直线偏振层/外涂层的层结构的直线偏振片。
将相位差层的后述的λ/4层侧贴合于得到的直线偏振片的外涂层而得到圆偏振片。直线偏振片的吸收轴与相位差层的慢轴所成的角度为45°。相位差层的厚度为14μm,层构成是依次层叠粘合剂层、λ/4层、粘合剂层和正C层的构成。粘合剂层的厚度均为5μm。λ/4层具有液晶化合物固化而成的层和取向膜,厚度为3μm。正C层具有液晶化合物固化而成的层和取向膜,厚度为1μm。
(光学层叠体的制作)
将圆偏振片的TAC膜侧介由作为第2贴合层的粘合剂层(8146-1,3M公司制,厚度25μm)贴合在上述准备的前面板的一个面。将上述制作的TS面板的第1绝缘层介由作为第3贴合层的粘合剂层(8146-1,3M公司制,厚度25μm)贴合于得到的层叠体的圆偏振片的正C层侧,得到图6所示的层结构的光学层叠体。在贴合前分别对前面板、第2贴合层、圆偏振片、第3贴合层和TS面板的贴合面进行电晕处理。得到的光学层叠体为纵165mm×横105mm。对得到的光学层叠体进行驱动试验和弯曲性试验。将其结果示于表1。
〔实施例2、3、比较例1~3〕
使用表1所示的层作为基材层,使第1绝缘层的厚度为表1所示的厚度,除此之外,与实施例1同样地制作TS面板。使用制作的TS面板,通过与实施例1同样的步骤得到光学层叠体。对得到的光学层叠体进行驱动试验和弯曲性试验。将其结果示于表1。
[表1]
表1中,COP表示环状聚烯烃(COP)系树脂膜(厚度23μm的COP系树脂膜(ZF-14,日本Zeon公司制)、或者厚度40μm的COP系树脂膜(ZF-16,日本Zeon公司制)),Acryl表示丙烯酸系树脂膜(OXIS,大仓工业株式会社制),TAC表示三乙酰纤维素系树脂膜(KC2CT1W,柯尼卡美能达株式会社制)。
对本发明的实施方式进行了说明,但应理解这次公开的实施方式在全部方面是例示性而非限制性的。本发明的范围由权利要求书表示,旨在包括与权利要求书均等的含义和范围内的所有变更。
Claims (9)
1.一种触摸传感器面板,依次具有基底层、触摸传感器层和第1绝缘层,
所述触摸传感器层具有图案导电层,
所述基底层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pc为900g/(m2·24hr)以下,
所述第1绝缘层在温度40℃、湿度90%RH下的透湿度Pa为900g/(m2·24hr)以下。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器面板,其中,将所述基底层的厚度设为Dc、将所述基底层的韧度设为Tc、将所述第1绝缘层的厚度设为Da时,满足下述式(1)的关系,所述Dc、Da的单位是μm,所述Tc的单位是mJ/mm3,
Tc/(Dc+Da)>0.03 (1)。
3.根据权利要求1所述的触摸传感器面板,其中,所述图案导电层从所述基底层侧依次具有第1导电层和第2导电层,
所述触摸传感器层在所述第1导电层与所述第2导电层之间进一步具有第2绝缘层。
4.根据权利要求1所述的触摸传感器面板,其中,所述基底层从所述触摸传感器层侧依次具有支承层、第1贴合层和基材层。
5.根据权利要求4所述的触摸传感器面板,其中,所述支承层具有分离层。
6.根据权利要求5所述的触摸传感器面板,其中,所述支承层在所述分离层的所述触摸传感器层侧进一步具有保护层。
7.根据权利要求5所述的触摸传感器面板,其中,所述支承层进一步具有折射率调整层。
8.一种光学层叠体,具有前面板、圆偏振片和权利要求1所述的触摸传感器面板。
9.根据权利要求8所述的光学层叠体,依次具有所述前面板、第2贴合层、所述圆偏振片、第3贴合层和所述触摸传感器面板。
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